英国发动机制造商劳斯莱斯是印第安纳州的一家大型雇主，该公司正在努力开发小型模块化核反应堆(SMR)，尽管该项目仍处于规划阶段。(渲染图由劳斯莱斯提供)

近日，普渡大学发布了一项由印第安纳州能源开发办公室资助的综合研究——《SMR 技术及其对印第安纳州的影响研究》，指出小型核反应堆(SMR)能够为印第安纳州满足其能源需求提供巨大机会，并确定了该州八个现有或以前的煤矿场址作为煤转核的潜在机会。

普渡大学于5月宣布，该校被选中研究小型核技术及其未来在印第安纳州供电的潜力。此前，普渡大学已发布了一项关于其西拉斐特校区核能可行性的单独研究。

在印第安纳州能源开发办公室11月发布的州政府资助报告中，研究人员对小型模块化反应堆(SMR)给予了高度评价，称其为“全天候可调度的无碳电力来源”，能够满足该州日益增长的能源需求。据印第安纳州透明度门户网站报道，州政府办公室为此向普渡大学的团队提供了30万美元的资金支持。

研究中的SMR被描述为紧凑型核反应堆，其发电量可高达500兆瓦，尽管国际原子能机构将SMR的发电量定义为低于300兆瓦，而印第安纳州法律则将其定义为高达470兆瓦。联邦政府尚未对SMR给出明确定义。

与传统核电站相比，小型反应堆旨在提供具有“增强的安全特性”的“可扩展的能源解决方案”。尽管目前美国乃至全世界计划建设的少数几个SMR核电站尚未投入运营，但印第安纳州的主要雇主劳斯莱斯正在开发一座SMR核电站。

尽管印第安纳州的大部分电力仍来自煤炭，且州议员们对采用其他能源选择持谨慎态度，但支持者认为，新技术比目前使用的大型核反应堆更便宜、更安全。然而，前期采用成本可能会大幅增加，一些科学家和环保组织则担心运营成本实际上要高得多，并担忧SMR核电站可能比开发商承认的更危险。

尽管如此，普渡大学的研究人员仍表示，SMR是一个不应错失的机会，煤转核可以帮助印第安纳州利用现有能源供应，同时实现净零碳排放。研究人员在研究中指出：“SMR为印第安纳州向更清洁、更具弹性和更多样化的能源未来转型提供了可行的机会。”

研究还指出，过去20年来，印第安纳州的发电总量下降了26%，但同期电力消耗仅下降了3%。2023年，印第安纳州成为美国第二大煤炭消费州，煤炭占该州电网发电量的45%。然而，印第安纳州的能源需求预计在2022年至2030年间将增长3%。

从长远来看，小型模块化反应堆可以“减轻关闭燃煤电厂的经济影响”，并为“显著便宜”的能源打开大门。此外，该设施在建设和运营期间将提供高薪工作，增加税基，并有可能为整个印第安纳州创造就业机会。

(图片来自普渡大学对印第安纳州小型模块化核反应堆技术的研究)

研究确定了八个煤矿场址适合开发SMR，包括六个现有的煤矿场址和两个最近退役的煤矿场址。同时，研究还指出，尽管另外八个地点通过了研究人员最高级别的技术筛选，但由于人口密度高、地震可能性大、位于洪泛区内等因素，这些地点不太理想。

从成本方面来看，运营一座核电站的成本往往是同等规模的燃气轮机电站或燃煤电站运营成本的“一半左右”。与规模类似的煤电厂相比，核电厂通常能创造两倍的当地就业岗位，且SMR工人的平均收入比煤电厂工人高出18%。此外，核电厂的收入也比煤电厂高出约78%。

使用现有的煤矿场可以最大限度地减少对环境的影响，并允许SMR项目利用现有的基础设施。此外，当核电厂取代燃煤电厂时，它可以直接取代基载电力资源，并提供与之前燃煤电厂相同的负荷。

(图片来自普渡大学对印第安纳州小型模块化核反应堆技术的研究)

尽管研究发现小型核反应堆“前景光明”，但其部署仍面临诸多挑战。建设成本高昂，特别是对于首台此类机组来说。供应链稳定性也是一项重大挑战，高成本部件需要可靠的供应网络。此外，还需要仔细规划以适应联邦和州监管框架。

研究人员建议，印第安纳州领导人应制定广泛的计划或激励措施，推动核部件在州内制造。同时，能源利益相关者应进行可行性研究，为SMR开发建立合作伙伴关系，并优先考虑利益相关者的参与。